(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管体および芯棒を用意するステップａ）と、
前記芯棒を前記管体内の所定位置まで差し込み、前記芯棒と前記管体の内壁との間に少なくとも一つの溝を形成するステップｂ）と、
前記管体の上端から前記少なくとも一つの溝に銅粉末を充填するステップｃ）と、
前記芯棒が差し込まれた前記管体を治具に据え、前記銅粉末が前記管体の上端から漏れないように、前記管体の上端に粉末遮断ユニットを被せるステップｄ）と、
前記管体と前記芯棒とが据えられた前記治具を加熱設備に入れ、前記管体と水平面との間の角度を４５度以下に保持し、前記加熱設備によって加熱処理を行い、前記管体内の前記銅粉末を焼結させて毛細管材を形成するステップｅ）と、
前記管体から前記芯棒を取り出すステップｆ）と、
前記管体の一端を封じて減圧状態を形成し、作用液を注入するステップｇ）と、
前記管体の他端を封じて密閉状態を形成するステップｈ）と、
を含むことを特徴とするヒートパイプの製造方法。
【請求項２】
ステップｂ）において、前記管体の下端の内径が前記芯棒の外径より小さくなるように前記管体の下端を縮小させ、前記芯棒の下端が前記管体の内底部に当接する際、前記管体の下端を封じることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項３】
ステップｂ）において、前記芯棒は中間部位に大径部を有し、前記芯棒が前記管体内に差し込まれるとき、前記大径部は前記管体の中間部位の内壁に当接して前記管体を封じることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項４】
ステップｄ）において、前記粉末遮断ユニットは、前記芯棒が嵌合する環状パイプであり、前記管体の上端を遮蔽することを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項５】
前記粉末遮断ユニットは、外径が前記管体の内径より大きいことを特徴とする請求項４に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項６】
前記粉末遮断ユニットは、外径が前記管体の内径より小さく、前記溝を塞ぎ、前記管体の上端を遮蔽することを特徴とする請求項４に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項７】
ステップｄ）において、前記粉末遮断ユニットは、前記治具の表面が突起することによって形成され、前記芯棒の貫通に用いる孔を有し、前記孔の径方向外側の部位によって前記管体の上端を遮蔽することを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項８】
ステップｅ）において、前記治具は、搬送ベルトの上に置かれ、前記搬送ベルトによって前記加熱設備内に搬送されることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項９】
ステップｅ）において、前記治具は、前記管体を水平に保持するように配置されることを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの製造方法。
【請求項１０】
ステップｈ）に続き、プレス設備によって前記管体をプレスして扁平状パイプを形成するステップｉ）を含むことを特徴とする請求項１に記載のヒートパイプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートパイプの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のヒートパイプの大半は、内部の毛細管材が銅粉末の焼結によって形成される。
従来のヒートパイプの製造方法において、銅粉末の毛細管材を製作するとき、ヒートパイプの管体に芯棒を差し込み、管体の下端を封じ、そののち上端の開口部から銅粉末を入れ、芯棒と管体との間に銅粉末を充満させる。続いて芯棒と銅粉末とともに管体を加熱設備に入れて加熱処理を行い、銅粉末を焼結させる。最後に芯棒を取り出し、液体および気体を適切に注入してヒートパイプを密封すると、ヒートパイプの製造が完了する。
【０００３】
しかしながら、上述したヒートパイプの製造方法は、管体の上端を封じないまま加熱処理を行うため、充填した銅粉末を漏出させず、焼結させるには、管体を垂直に据え、上端の開口部を上向きにする必要がある。管体を垂直に据えるには治具を使用することが必要である。一方、垂直に据えられる管体の上下方向に占める空間は非常に大きいため、治具とともに管体を加熱設備に入れるとき、加熱設備内の加熱空間が十分大きくなければそれらを入れることができない。加熱空間が大きければ大きいほど熱エネルギーの消費量が多くなる。従って、このような従来の加熱方式は、エネルギーの消費が比較的多いだけでなく、現今求められている環境保全に応えることができない。
なお、ヒートパイプの製造方法は例えば、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０４３３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明は、加熱空間および熱エネルギーの消費量を減少させ、環境保全および省エネルギーの効果を果たすことが可能なヒートパイプの製造方法を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明によるヒートパイプの製造方法は、次のステップを含む。ステップａ）では管体および芯棒を用意する。ステップｂ）では芯棒を管体内の所定位置まで差し込み、芯棒と管体の内壁との間に少なくとも一つの溝を形成する。ステップｃ）では管体の上端から少なくとも一つの溝に銅粉末を充填する。ステップｄ）では芯棒が差し込まれた管体を治具に据え、銅粉末が管体の上端から漏れないように、管体の上端に粉末遮断ユニットを被せる。ステップｅ）では管体と芯棒とが据えられた治具を加熱設備に入れ、管体と水平面との間の角度を４５度以下に保持し、加熱設備によって加熱処理を行い、管体内の銅粉末を焼結させて毛細管材を形成する。ステップｆ）では管体から芯棒を取り出す。ステップｇ）では管体の一端を封じて減圧状態を形成し、作用液を注入する。ステップｈ）では管体の他端を封じて密閉状態を形成する。上述した通り、管体を水平または斜めに据えたうえで加熱処理を行い、銅粉末を焼結させることができるだけでなく、加熱空間および熱エネルギーの消費量を減少させ、環境保全効果を果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態によるヒートパイプの製造方法のステップａ）を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるヒートパイプの製造方法のステップｂ）を示す模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるヒートパイプの製造方法のステップｃ）を示す模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるヒートパイプの製造方法のステップｄ）を示す模式図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるヒートパイプの製造方法のステップｅ）を示す模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態によるヒートパイプの製造方法のステップｆ）を示す模式図である。
【図７】本発明の第１実施形態によるヒートパイプの製造方法によって完成したヒートパイプを示す模式図である。
【図８】本発明の第２実施形態によるヒートパイプの製造方法による工程を示す模式図である。
【図９】本発明の第３実施形態によるヒートパイプの製造方法によって配置した粉末遮断ユニットを示す模式図である。
【図１０】本発明の第４実施形態によるヒートパイプの製造方法によって配置した治具の構成を示す模式図である。
【図１１】本発明の第４実施形態によるヒートパイプの製造方法によって粉末遮断ユニットの孔に芯棒を差し込む状態を示す模式図である。
【図１２】本発明の第５実施形態によるヒートパイプの製造方法その一を示す模式図である。
【図１３】本発明の第５実施形態によるヒートパイプの製造方法その二を示す模式図である。
【図１４】本発明によるヒートパイプの製造方法によって完成したヒートパイプがプレスされた後の状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明によるヒートパイプの製造方法を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１から図７に示すように、本発明の第１実施形態によるヒートパイプの製造方法は次のステップを含む。
ステップａ）では、図１に示すように、管体１１および芯棒１５を用意する。
【０００９】
ステップｂ）では、図２に示すように、芯棒１５を管体１１内の所定位置まで差し込み、芯棒１５と管体１１の内壁との間に少なくとも一つの溝１７を形成する。本実施形態においては、管体１１内の下端を封じる。具体的には、管体１１の下端を縮小させ、管体１１の下端の内径を芯棒１５の外径より小さくし、芯棒１５の下端を管体１１の内底部に当接させることによって管体１１の下端を封じる。
【００１０】
ステップｃ）では、図３に示すように、管体１１の上端から少なくとも一つの溝１７に銅粉末９９を充填する。
【００１１】
ステップｄ）では、図４に示すように、芯棒１５が差し込まれた管体１１を治具９１に据え、かつ銅粉末９９が管体１１の上端から漏れないように、管体１１の上端に粉末遮断ユニット１８を被せる。本実施形態において、粉末遮断ユニット１８は、芯棒１５が嵌合する環状パイプであり、管体１１の上端を遮蔽し、かつ外径が管体１１の内径より大きい。治具９１は板状を呈する。図４に示すように、管体１１を治具９１に据えるとき、粉末遮断ユニット１８は治具９１の外側に位置するため、管体１１を水平に治具９１に据えることができる。
【００１２】
ステップｅ）では、図５に示すように、管体１１と芯棒１５とともに治具９１を加熱設備９５に入れ、管体１１を水平に保持し、加熱設備９５によって加熱処理を行い、管体１１内の銅粉末９９を焼結させて毛細管材を形成する。本実施形態において、治具９１は、搬送ベルト９３上に置かれ、搬送ベルト９３によって加熱設備９５内に搬送される。搬送ベルト９３は駆動設備の駆動を受けて回転し、かつ加熱設備９５の加熱を受けても正常稼働を維持できる材質から構成されることは、従来の技術であるため、詳細な説明を省略する。
【００１３】
ステップｆ）では、図６に示すように、管体１１から芯棒１５を取り出す。
ステップｇ）では、管体１１の一端を封じて減圧状態を形成し、作用液を注入する。減圧状態の形成および作用液の注入は従来の技術であるため、詳細な説明を省略する。
ステップｈ）では、管体１１の他端を封じると、図７に示したヒートパイプ１０が完成する。
【００１４】
上述したステップにより、管体１１を水平に据えたうえで加熱処理を行い、銅粉末９９を焼結させることができるだけでなく、従来の技術と比べて加熱処理に応じる空間の高さが低いため、本発明の第１実施形態は、加熱空間および熱エネルギーの消費量を減少させ、環境保全効果を果たすことができる。一方、水平に配置する方式は治具の構成を簡単化することができるため、本発明に使用される治具９１の構成は垂直に加熱する方式を採用する従来の治具と比べてより簡単である。
【００１５】
（第２実施形態）
図８に示すように、本発明の第２実施形態によるヒートパイプの製造方法は第１実施形態とほぼ同じである。第１実施形態との違いは次の通りである。
ステップｂ）において、芯棒２５は中間部位に大径部２５１を有する。芯棒２５が管体２１内に差し込まれるとき、大径部２５１は管体２１の中間部位の内壁に当接して管体２１を封じる。このとき形成された溝２７は管体２１の一部分のみを占める。銅粉末９９の焼結によって形成された毛細管材は管体２１の一部分のみを占める。
【００１６】
第２実施形態のほかのステップおよび効果は、第１実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００１７】
（第３実施形態）
図９に示すように、本発明の第３実施形態によるヒートパイプの製造方法は第１実施形態とほぼ同じである。第１実施形態との違いは次の通りである。
ステップｄ）において、粉末遮断ユニット３８は、外径が管体３１の内径より小さく、かつ溝３７を塞ぎ、管体３１の上端を遮蔽し、第１実施形態においての粉末遮断ユニット１８と同じ効果を果たすことができる。一方、粉末遮断ユニット３８の外径が管体３１の内径より小さいため、管体３１が水平に治具９１に据えられるとき、粉末遮断ユニット３８は治具９１の表面に接触しないため、治具９１に水平に据えられた管体３１の状態に影響を与えることがない。
【００１８】
第３実施形態のほかのステップおよび効果は、第１実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００１９】
（第４実施形態）
図１０および図１１に示すように、本発明の第４実施形態によるヒートパイプの製造方法は第１実施形態とほぼ同じである。第１実施形態との違いは次の通りである。
ステップｄ）において、粉末遮断ユニット４８は、治具９１の表面が突起することによって形成され、かつ芯棒４５の貫通に用いる孔４８１を有し、かつ孔４８１の径方向外側の部位によって管体４１の上端を遮蔽する。図１０に示すように、粉末遮断ユニット４８は複数の孔４８１を有するため、複数の芯棒４５を貫通させることができる。
【００２０】
本実施形態において、粉末遮断ユニット４８は、銅粉末９９を管体４１から漏出させないことができるだけでなく、芯棒４５を固定することができる。
第４実施形態のほかのステップおよび効果は、第１実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００２１】
（第５実施形態）
図１２および１３に示すように、本発明の第５実施形態によるヒートパイプの製造方法は第１実施形態とほぼ同じである。第１実施形態との違いは次の通りである。
図５に示すように、加熱設備９５に治具９１を入れるとき、管体５１と水平面との間の角度を２０度（４５度以下）に保持することによって傾斜状態を呈する。図１２に示すように、治具９１が搬送ベルト９３上に据えられるとき、板状の表面と管体５１とは水平面との間の角度が２０度であり、粉末遮断ユニット５８は水平面から離れる場所に位置する。図１３に示すように、粉末遮断ユニット５８は水平面側に位置し、同様に加熱空間の高さを小さくする効果を有する。
【００２２】
第５実施形態のほかのステップおよび効果は、第１実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００２３】
上述した五つの実施形態において、ステップｈ）が完了するとヒートパイピ１０が完成する（図７参照）。完成したヒートパイプ１０をすぐ使用することができる。また、完成したヒートパイプ１０を扁平状にプレスする場合には、プレス設備９７によってヒートパイプ１０を扁平状にプレスするステップｉ）を増設すれば、図１４に示すように、扁平状ヒートパイプ１０’を形成することができる。
【００２４】
上記により、本発明の効果は次の通りである。本発明によるヒートパイプの製造方法により、管体を水平または斜めに据えたうえで加熱処理を行い、銅粉末を焼結させることができるだけでなく、従来の技術と比べて加熱処理に応じる空間の高さが低いため、加熱空間および熱エネルギーの消費量を減少させ、環境保全効果を果たすことができる。一方、本発明に使用される治具の構成は従来の技術に使用される治具と比べてより簡単である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  ：ヒートパイプ、
１１  ：管体、
１５  ：芯棒、
１７  ：溝、
１８  ：粉末遮断ユニット、
２１  ：管体、
２５  ：芯棒、
２５１：大径部、
２７  ：溝、
３１  ：管体、
３７  ：溝、
３８  ：粉末遮断ユニット、
４１  ：管体、
４５  ：芯棒、
４８  ：粉末遮断ユニット、
４８１：孔、
５１  ：管体、
５８  ：粉末遮断ユニット、
９１  ：治具、
９３  ：搬送ベルト、
９５  ：加熱設備、
９７  ：プレス設備、
９９  ：銅粉末、
１０’：扁平状ヒートパイプ
【図１】
0005400091.tif 000002
【図２】
0005400091.tif 000003
【図３】
0005400091.tif 000004
【図４】
0005400091.tif 000005
【図５】
0005400091.tif 000006
【図６】
0005400091.tif 000007
【図７】
0005400091.tif 000008
【図８】
0005400091.tif 000009
【図９】
0005400091.tif 000010
【図１０】
0005400091.tif 000011
【図１１】
0005400091.tif 000012
【図１２】
0005400091.tif 000013
【図１３】
0005400091.tif 000014
【図１４】
0005400091.tif 000015